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锚索抗滑桩与锚杆抗滑桩的区别和分析

283 2020-11-09 16:29:30

“细节决定成败”,工程的成功与否往往由于细节问题造成工程功败垂成,这需要技术人员,尤其是作为灵魂的设计人员,应该要仔细的“品鉴”自己作品中的每一道工序,从而为确保工程的安全性、便捷性和可实施性奠定的基础。一旦稍有不慎,轻则造成工程现场施作难度加大,重则造成工程失败。

最近工程应用中出现了锚杆抗滑桩的应用,即在抗滑桩悬臂段设置一根或多根锚杆,共同与抗滑桩组成受力体系支挡滑坡的下滑力。笔者认为此结构受力体系存在较大的安全隐患,故在此进行探讨分析,供大家借鉴参考。

1、锚索抗滑桩的受力体系分析

锚索抗滑桩由于锚索与抗滑桩之间的协调受力,大幅减小了抗滑桩的规模,故在一些大型滑坡或高大边坡的治理中多有应用。其应用的核心是柔性的锚索与刚性的抗滑桩协调受力,这也是锚索抗滑桩应用之根本。

这是由于当滑体依附于滑面发生变形时,位于后部的锚索工程先于前部的抗滑桩受到下滑力的作用,但作为柔性工程的锚索将通过自由段的钢绞线发生满足设计或规范要求的一定范围的伸长变形,从而有效的使下滑力继续传递至下部的刚性抗滑桩之上。加之抗滑桩的刚度明显较锚索工程大,也往往较滑体的刚度大,故刚性抗滑桩体必然会在下滑力的作用下发生应力集中问题。由此,柔性的锚索和刚性的抗滑桩可有效实现两者的协调受力,共同抵抗滑坡的下滑力。

尤其是锚索抗滑桩在锚索的作用下形成了主动受力的体系,可有效控制滑体或坡体发生卸荷松弛现象,这与被动受力的普通抗滑桩受力模式是完全不一样的。因此,柔性的锚索与刚性的抗滑桩在协调受的条件下,可以实现“荣辱与共,唇亡齿寒”,一旦其中一个受到了破坏或损失,必将引起另外一个的破坏或损失。因此,锚索抗滑桩计算中要严格要求抗滑桩的桩身在滑体下滑力作用下的旋转度或桩身位移,为的就是能在一定允许的范围内实现抗滑桩与锚索的协调受力,共同抵抗滑坡的下滑力。

锚索抗滑桩示意图

图1 锚索抗滑桩示意图


2、抗滑桩上可以设置锚杆后成为锚杆抗滑桩吗?

从以上锚索抗滑桩的受力体系分析可以明确的看出,锚索与抗滑桩协调受力是锚索抗滑桩成功应用的根本,这一切归功与锚索的柔与抗滑桩的刚完善的结合。

工程中应用的一些锚杆抗滑桩示意图

图2 工程中应用的一些锚杆抗滑桩示意图

但锚杆由于属于全粘接的被动受力体系,即由于锚杆筋体上没有自由段的存在,导致锚杆注浆后完全与周围岩土体胶结为一体,而形成了与岩土体共进共退的特点。但由于滑面上部的滑体与滑面下部的滑床之间存在相对位移趋势,尤其是锚杆的刚度往往大于周边岩土体,这就造成位于后部穿过滑面的锚杆在滑体下滑力传递而至时在滑面附近出现强烈的应力集中现象,即锚杆首先对滑体的下滑趋势利用筋体提供的抗剪力产生的抗力用于平衡滑体下滑力。只有当锚杆无法抵抗强大的滑体下滑力时,才允许下滑力继续向下传递至前部的抗滑桩。这就造成锚杆与抗滑桩之间由于没有存在作为一个整体的协调受力体系,必然造成锚杆与抗滑桩各自为战而存在被各个击破的可能。

基于以上分析,锚索抗滑桩如同一个家庭中的夫妻一样,一个充满柔情,一个刚毅有力,将会形成以柔克刚而知进退,以刚济柔而共扶持的协调关系,那组成的家庭往往是比较稳定的;而锚杆抗滑桩如同一个家庭中的夫妻都是火爆脾气,将会形成遇事都不知进退、不谦让的硬刚关系,那组成的家庭往往由于缺乏默契而可能解体。

因此,锚杆穿过滑面的锚杆抗滑桩应慎用。